蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置的【技術(shù)領(lǐng)域】；所要解決的技術(shù)問(wèn)題為：提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠檢測(cè)蓄電池的多個(gè)參數(shù)、并能對(duì)過(guò)載后的蓄電池參數(shù)進(jìn)行全面分析的蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置；采用的技術(shù)方案為：微處理控制器、內(nèi)阻檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)單元、通信單元、電源單元和顯示單元，所述微處理控制器分別與所述內(nèi)阻檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)單元、通信單元、電源單元和顯示單元相連；本發(fā)明適用于蓄電池的檢測(cè)領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]蓄電池是將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，用電時(shí)再將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，可以多次充放電循環(huán)使用的裝置，通常應(yīng)用于UPS系統(tǒng)中，作為系統(tǒng)的后備電源，在主電源或發(fā)電設(shè)備發(fā)生故障時(shí)應(yīng)急使用，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、交通、通信等行業(yè)，蓄電池作UPS系統(tǒng)中一個(gè)重要的組成部分，電池的使用壽命和使用效率直接關(guān)系到整個(gè)UPS系統(tǒng)的可靠程度。
[0003]眾所周知，蓄電池實(shí)際放出的容量與放電電流有密切相關(guān)，在終止電壓一定的情況下，放電電流越大，電池實(shí)際輸出容量越小，電池的效率就越低，如:對(duì)于12V /10Ah電池，以終止電壓1.8V/單體電池，當(dāng)放電電流電流為5A時(shí)，放出容量可達(dá)lOOAh，當(dāng)放電電流為1A時(shí)，電池放出容量為90Ah ;如果放電至終止電壓后或處于過(guò)載情況時(shí)，仍然繼續(xù)放電，則會(huì)使蓄電池實(shí)際放出容量超過(guò)其額定容量，造成蓄電池的深度放電，導(dǎo)致蓄電池循環(huán)次數(shù)的減少，進(jìn)而造成電池發(fā)熱、膨脹、失效等，縮短電池的使用壽命；因此，了解蓄電池過(guò)載后的性能，合理使用蓄電池，對(duì)于提高電池的使用壽命，顯得尤為重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問(wèn)題為提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠檢測(cè)蓄電池的多個(gè)參數(shù)、并能對(duì)過(guò)載后的蓄電池參數(shù)進(jìn)行全面分析的蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置，包括:微處理控制器、內(nèi)阻檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)單元、通信單元、電源單元和顯示單元，所述微處理控制器分別與所述內(nèi)阻檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)單元、通信單元、電源單元和顯示單元相連；所述內(nèi)阻檢測(cè)電路包括電流互感器CT、采集卡Ul和電阻箱R，所述電流互感器CT與所述采集卡Ul連接；所述蓄電池的正極輸入端AO并接直流接觸器Kl的一端后與開(kāi)關(guān)K2的一端相連，所述直流接觸器Kl的另一端并接電阻箱R的一端后與所述微處理控制器的一端相連，所述開(kāi)關(guān)K2的另一端與所述電源單元的一端相連，所述電源單元的另一端并接蓄電池的負(fù)極輸入端B0、電阻箱R的另一端后與所述微處理控制器的另一端相連；所述電壓檢測(cè)電路包括電阻R2，所述電阻R2的一端與被測(cè)蓄電池的正極輸入AO相連，電阻R2的另一端并接電阻R3的一端、電容Cl的一端后與微處理控制器的輸入端CO相連，電阻R3的另一端與可變電阻的R4 —端連接，所述可變電阻R4的另一端并接電容Cl的另一端、蓄電池的負(fù)極輸入BO后接地。
[0006]所述電阻箱R由多組直流接觸器K3與電阻Rl的串聯(lián)電路并聯(lián)組成；所述顯示單元包括報(bào)警燈，所述報(bào)警燈與微處理控制器的模擬比較器相連；所述微處理控制器的型號(hào)為 MSP430F423。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
1、本發(fā)明中的蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置，包括微處理控制器，微處理控制器分別與內(nèi)阻檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)單元、通信單元、電源單元和顯示單元相連；通過(guò)內(nèi)阻檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)單元可以對(duì)蓄電池的內(nèi)阻、電壓、溫度進(jìn)行性能監(jiān)測(cè)，通過(guò)微處理控制器對(duì)蓄電池的電壓、容量、內(nèi)阻、開(kāi)始溫度、過(guò)載維持時(shí)間等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、運(yùn)算，得出平均值；這些數(shù)據(jù)一方面通過(guò)顯示單元將數(shù)據(jù)結(jié)果顯示出來(lái)，另一方面通過(guò)微處理控制器內(nèi)置的模擬比較器進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，當(dāng)蓄電池過(guò)載時(shí)，監(jiān)測(cè)到的電池電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)將偏離預(yù)設(shè)值，此時(shí)，微處理控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)給報(bào)警燈，并通過(guò)顯示器的報(bào)警燈進(jìn)行報(bào)警顯示。
[0008]2、本發(fā)明中的蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，不僅能在使用前得知過(guò)載后電池的性能，對(duì)電池進(jìn)行評(píng)估，而且能夠在使用過(guò)程中防止過(guò)載，有效的防止因過(guò)載導(dǎo)致的蓄電池壽命的降低，具有極強(qiáng)的實(shí)用性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本實(shí)施例中的內(nèi)阻檢測(cè)電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本實(shí)施例中的電壓檢測(cè)電路的電路原理圖；
圖中:I為微處理控制器，2為內(nèi)阻檢測(cè)電路，3為電壓檢測(cè)電路，4為溫度檢測(cè)單元，5為通信單元，6為電源單元，7為顯示單元。

【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置，微處理控制器1、內(nèi)阻檢測(cè)電路2、電壓檢測(cè)電路3、溫度檢測(cè)單元4、通信單元5、電源單元6和顯示單元7，所述微處理控制器I分別與所述內(nèi)阻檢測(cè)電路2、電壓檢測(cè)電路3、溫度檢測(cè)單元4、通信單元5、電源單元6和顯示單元7相連，所述微處理控制器的型號(hào)為MSP430F423。
[0011 ] 如圖2、圖3所示，所述內(nèi)阻檢測(cè)電路2包括電流互感器CT、采集卡Ul和電阻箱R，所述電流互感器CT與所述采集卡Ul連接；所述蓄電池的正極輸入端AO并接直流接觸器Kl的一端后與開(kāi)關(guān)K2的一端相連，所述直流接觸器Kl的另一端并接電阻箱R的一端后與所述微處理控制器I的一端相連，所述開(kāi)關(guān)K2的另一端與所述電源單元6的一端相連，所述電源單元6的另一端并接蓄電池的負(fù)極輸入端B0、電阻箱R的另一端后與所述微處理控制器I的另一端相連；所述電阻箱R由多組直流接觸器K3與電阻Rl的串聯(lián)電路并聯(lián)組成，本實(shí)施例中電阻箱R選擇5組流接觸器K3與電阻Rl的串聯(lián)電路并聯(lián)組成；本實(shí)施例中的電源單元6可以為恒流源；具體地，在需要對(duì)蓄電池充電時(shí)，直流接觸器Kl斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)K2閉合，通過(guò)恒流源I對(duì)蓄電池進(jìn)行充電；在需要對(duì)蓄電池放電時(shí)，K2斷開(kāi)，直流接觸器Kl閉合，通過(guò)微處理控制器I控制電阻箱R的大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)放電電流的大小，用于測(cè)試不同負(fù)載下的電池內(nèi)阻，其中，電流互感器CT可以獲取放電過(guò)程中電流信號(hào)，并輸入到采集卡Ul中，采集卡Ul并聯(lián)于蓄電池的兩端，可以獲取放電結(jié)束后蓄電池的恢復(fù)波形；
所述電壓檢測(cè)電路3包括電阻R2，所述電阻R2的一端與被測(cè)蓄電池的正極輸入AO相連，電阻R2的另一端并接電阻R3的一端、電容Cl的一端后與微處理控制器I的輸入端CO相連，電阻R3的另一端與可變電阻的R4 —端連接，所述可變電阻R4的另一端并接電容Cl的另一端、蓄電池的負(fù)極輸入BO后接地；具體地，電阻R2、電阻R3和可變電阻R4對(duì)蓄電池進(jìn)行分壓，然后通過(guò)電容Cl進(jìn)行濾波，用于防止外界信號(hào)的干擾，最后通過(guò)微處理控制器I的輸入端CO與微處理控制器I的A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行連接，將采樣的電壓值進(jìn)行轉(zhuǎn)換、計(jì)算、得到待測(cè)電池的電壓Us ;放電前蓄電池的開(kāi)路電壓記為Uo，負(fù)載電阻記為R，根據(jù)歐姆定律，放電電流I=Us/R，進(jìn)一步可得蓄電池內(nèi)阻Rin= (Uo-Us) /I，由于電池的容量與內(nèi)阻之間存在很好的相關(guān)性，可以在放電期間測(cè)量其內(nèi)阻，進(jìn)而檢測(cè)蓄電池剩余容量的變化。
[0012]本實(shí)施例中，通過(guò)微處理控制器I內(nèi)置的溫度傳感器，對(duì)電池的溫度進(jìn)行測(cè)量，所述溫度傳感器的測(cè)量范圍-40°C到100°C，補(bǔ)償電壓典型值為0°C，溫度每升高1°C電壓增加1.3mV，在0°C時(shí)的電壓典型值為360mV ;本實(shí)施例中，所述顯示單元7包括報(bào)警燈，所述報(bào)警燈與微處理控制器I的模擬比較器相連，當(dāng)電流超過(guò)2500A、電壓低于6V或高于14V、溫度超過(guò)40°C時(shí)，模擬比較器發(fā)出報(bào)警信號(hào)給報(bào)警燈，通過(guò)報(bào)警燈的開(kāi)啟閃爍，此時(shí)，蓄電池處于過(guò)載狀態(tài)，微處理控制器對(duì)蓄電池的電壓、容量、內(nèi)阻、開(kāi)始溫度、過(guò)載維持時(shí)間等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、運(yùn)算，最終得出平均值，該運(yùn)算過(guò)程，同時(shí)可以計(jì)算出電池從過(guò)載到失效的時(shí)間。
[0013]本發(fā)明提供了蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置，可以讓使用者在使用蓄電池前對(duì)蓄電池的過(guò)載性能充分的了解，在蓄電池放電過(guò)程中，通過(guò)微處理控制器、內(nèi)阻檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)單元可以對(duì)被測(cè)的蓄電池進(jìn)行電壓、內(nèi)阻、溫度進(jìn)行測(cè)試，并通過(guò)顯示單元進(jìn)行報(bào)警，解決了蓄電池在使用過(guò)程中由于過(guò)載導(dǎo)致的壽電池命降低的問(wèn)題，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步；上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置，其特征在于包括:微處理控制器(1)、內(nèi)阻檢測(cè)電路(2)、電壓檢測(cè)電路(3)、溫度檢測(cè)單元(4)、通信單元(5)、電源單元(6)和顯示單元(7)，所述微處理控制器(1)分別與所述內(nèi)阻檢測(cè)電路(2)、電壓檢測(cè)電路(3)、溫度檢測(cè)單元(4)、通信單元(5)、電源單元(6)和顯示單元(7)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置，其特征在于:所述內(nèi)阻檢測(cè)電路(2)包括電流互感器CT、采集卡U1和電阻箱R，所述電流互感器CT與所述采集卡U1連接，所述蓄電池的正極輸入端A0并接直流+接觸器K1的一端后與開(kāi)關(guān)K2的一端相連，所述直流接觸器K1的另一端并接電阻箱R的一端后與所述微處理控制器(1)的一端相連，所述開(kāi)關(guān)K2的另一端與所述電源單元(6)的一端相連，所述電源單元(6)的另一端并接蓄電池的負(fù)極輸入端B0、電阻箱R的另一端后與所述微處理控制器(1)的另一端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置，其特征在于:所述電壓檢測(cè)電路(3)包括電阻R2，所述電阻R2的一端與被測(cè)蓄電池的正極輸入A0相連，電阻R2的另一端并接電阻R3的一端、電容C1的一端后與微處理控制器(1)的輸入端C0相連，電阻R3的另一端與可變電阻的R4 —端連接，所述可變電阻R4的另一端并接電容C1的另一端、蓄電池的負(fù)極輸入B0后接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電池性過(guò)載性能檢測(cè)裝置，其特征在于:所述電阻箱R由多組直流接觸器K3與電阻R1的串聯(lián)電路并聯(lián)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置，其特征在于:所述顯示單元(7)包括報(bào)警燈，所述報(bào)警燈與微處理控制器(1)的模擬比較器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的蓄電池過(guò)載性能檢測(cè)裝置，其特征在于:所述微處理控制器(1)的型號(hào)為MSP430F423。
【文檔編號(hào)】G01R31/36GK104502846SQ201410698316
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】王新彥, 郭慶, 薛小東, 薛繼安, 段海龍, 李志昱 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山西省電力公司呂梁供電公司